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年層内同位体比分析による年代決定可能な木材の飛躍的拡大と降水量・気温の同時復元

研究課題

研究課題/領域番号 23K22010
補助金の研究課題番号 22H00738 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分03060:文化財科学関連
研究機関国立歴史民俗博物館

研究代表者

佐野 雅規  国立歴史民俗博物館, 大学共同利用機関等の部局等, 特任准教授 (60584901)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2024年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2023年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2022年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
キーワード年輪セルロース / 酸素同位体比 / 水素同位体比 / 年層内分析 / 季節変動 / 樹木年輪 / 年代決定 / 気候復元
研究開始時の研究の概要

年輪年代法は、木材の暦年代を1年のズレもなく正確に決定できるため、他の年代測定法よりも精度の点で優れている。しかし、木材の年輪数が少ない場合、年代が定まらないという問題がある。遺跡から出土する多数の木材は年輪数が50年に満たないため、これらの年輪年代を決定できれば飛躍的に分析対象が広がる。本研究では、1)年輪数の少ない考古材の年代決定のための年層内同位体比データの収集、および、2)現生木を用いた年層内変動メカニズムの基礎的研究を行い、3)以上の成果を統合して年層内分析による年代決定法を確立する。以上のデータを用いて、気温と降水量の同時復元にも挑戦する。

研究実績の概要

年層内データを用いた年代決定力の向上化を検討するため、年代既知の現生木を分析対象とし、1枚の年層を多分割して酸素同位体比を測定した。ケヤキは、成長初期の道管から成る孔圏部で酸素同位体比が低く、成長中盤の部位で極大値を取ったのち、成長の終盤に向かって減少する傾向を示した。一方、スギは、成長の初期で極大値を示し、それ以降は減少する傾向を示した。ケヤキのような環孔材は、前年の光合成産物を利用して道管が形成されるため、スギとは異なった年層内の変動特性を示した。次に、年層内の各部位と月別の気象要素を比較したところ、相対湿度や降水量と有意な相関を示す時期が、成長の初期では5月、それ以降では、6、7、8月と順に後ろの月にずれていくことを確認した。この応答解析の結果から、年層内の各部位の形成時期が特定できるとともに、月単位での気候復元も可能であることが分かった。次に、年層内を2分割して両者の差分を算出する方法を試してみたところ、この差分法は、従来の1年輪単位で得た酸素同位体比と独立しており、年代決定の新しい指標として有望であることが示唆された。年代決定力を検証したところ、従来法と差分法を併用することで、これまで以上に候補年代の絞り込みが可能になることが分かった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

年代決定の基盤となる、過去4354年間にわたる標準年輪曲線を論文として公表できたほか、各地で新たに収集した考古材の年代を決定できた。また、年層内同位体比差分法が年代決定に有効であることを示せた。

今後の研究の推進方策

引き続き、年層内データの収集と分析を進め、より少ない年輪数での年代決定にむけた分析手法の開発に取り組む。特に、年層内同位体比差分法の改良や、樹種別に年層内のどの部位を抽出すれば樹種間でのパターンマッチングに効果的に働くか検討する。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 7件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Method to measure tree-ring width, density, elemental composition, and stable carbon and oxygen isotopes using one sample2024

    • 著者名/発表者名
      Xu Chenxi、Zhao Yaru、An Wenling、Zhao Qingyu、Liu Yucheng、Sano Masaki、Nakatsuka Takeshi
    • 雑誌名

      Journal of Forestry Research

      巻: 35 号: 1 ページ: 56-56

    • DOI

      10.1007/s11676-024-01707-9

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The beginning date of wet rice cultivation at the of Okayama University site: Tree ring oxygen isotope dating and radiocarbon 14 age of weirs from the mid-I stage of the Yayoi period2023

    • 著者名/発表者名
      藤尾 慎一郎、坂本 稔、佐野 雅規
    • 雑誌名

      文明動態学

      巻: 2 ページ: 18-31

    • DOI

      10.18926/64199

    • ISSN
      2436-8326
    • URL

      https://ousar.lib.okayama-u.ac.jp/64199

    • 年月日
      2023-03-25
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A WIGGLE-MATCHED 297-YR TREE-RING OXYGEN ISOTOPE RECORD FROM THAILAND: INVESTIGATING THE 14C OFFSET INDUCED BY AIR MASS TRANSPORT FROM THE INDIAN OCEAN2023

    • 著者名/発表者名
      Sano Masaki、Pumijumnong Nathsuda、Fujita Koji、Hakozaki Masataka、Miyake Fusa、Nakatsuka Takeshi
    • 雑誌名

      Radiocarbon

      巻: 65 号: 2 ページ: 505-519

    • DOI

      10.1017/rdc.2023.14

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] TWO NEW MILLENNIUM-LONG TREE-RING OXYGEN ISOTOPE CHRONOLOGIES (2349?1009 BCE AND 1412?466 BCE) FROM JAPAN2023

    • 著者名/発表者名
      Sano Masaki、Kimura Katsuhiko、Miyake Fusa、Tokanai Fuyuki、Nakatsuka Takeshi
    • 雑誌名

      Radiocarbon

      巻: - 号: 3 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1017/rdc.2023.29

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 愛知県出土材の年輪幅に基づく中世ヒノキ標準年輪曲線(1087-1574年)の構築2023

    • 著者名/発表者名
      佐野雅規・大石恭平・樋上昇・中塚武
    • 雑誌名

      文化財科学

      巻: 86 ページ: 37-48

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tree-rings stable isotope (δ18O and δ2H) based 368-years long term precipitation reconstruction of South Eastern Kashmir Himalaya2023

    • 著者名/発表者名
      Pandey Uttam, Nakatsuka Takeshi, Mehrotra Nivedita, Zhen Li, Kato Yoshikazu, Sano Masaki, Shah Santosh K.
    • 雑誌名

      Science of The Total Environment

      巻: 892 ページ: 164640-164640

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2023.164640

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Investigating the Potential of the Tree-ring δ18O Time Series of Pinus thunbergii in the Dendroarchaeological Study2023

    • 著者名/発表者名
      Lee Jae-Ho、Jeong Hyun-Min、Sano Masaki、Seo Jeong-Wook
    • 雑誌名

      Journal of Conservation Science

      巻: 39 号: 3 ページ: 288-296

    • DOI

      10.12654/jcs.2023.39.3.10

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 酸素同位体比年輪年代法による鳥取市本高弓ノ木遺跡710溝出土木材の年代学的研究2023

    • 著者名/発表者名
      佐野雅規・中塚武・李貞・濱田竜彦・下江健太
    • 雑誌名

      鳥取県埋蔵文化財センター調査研究紀要

      巻: 15 ページ: 39-54

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] 梶原南遺跡出土材の酸素同位体年輪年代および放射性炭素年代2023

    • 著者名/発表者名
      佐野雅規・李貞・中塚武
    • 雑誌名

      大阪府文化財センター梶原南遺跡

      巻: 2 ページ: 124-129

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] The modulation of Pacific Decadal Oscillation on ENSO-East Asian summer monsoon relationship over the past half-millennium2023

    • 著者名/発表者名
      Hau Nguyen-Xuan、Sano Masaki、Nakatsuka Takeshi、Chen Shin-Hao、Chen I-Ching
    • 雑誌名

      Science of The Total Environment

      巻: 857 ページ: 159437-159437

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2022.159437

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Asian-Australian summer monsoons linkage to ENSO strengthened by global warming2023

    • 著者名/発表者名
      Xu Chenxi、Wang S.-Y. Simon、Borhara Krishna、Buckley Brendan、Tan Ning、Zhao Yaru、An Wenling、Sano Masaki、Nakatsuka Takeshi、Guo Zhengtang
    • 雑誌名

      npj Climate and Atmospheric Science

      巻: 6 号: 1 ページ: 8-8

    • DOI

      10.1038/s41612-023-00341-2

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 本山遺跡第34次調査出土杭材の年代測定2023

    • 著者名/発表者名
      小林謙一・佐野雅規・李貞・中塚武・中村大介
    • 雑誌名

      『神戸市埋蔵文化財年報』神戸市文化スポーツ局文化財課

      巻: - ページ: 129-139

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Tree ring oxygen isotope dating of wood recovered from a canal in the ancient capital of Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Sano Masaki、Li Zhen、Murakami Yumiko、Jinno Megumi、Ura Yoko、Kaneda Akihiro、Nakatsuka Takeshi
    • 雑誌名

      Journal of Archaeological Science: Reports

      巻: 45 ページ: 103626-103626

    • DOI

      10.1016/j.jasrep.2022.103626

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 木材の年層内同位体比を用いた年代決定の分析法開発2023

    • 著者名/発表者名
      佐野雅規, 李貞, 中塚武
    • 学会等名
      第40回日本文化財科学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 国立歴史民俗博物館における酸素同位体比年輪年代法の新拠点形成2023

    • 著者名/発表者名
      箱崎真隆, 佐野雅規, 篠崎鉄哉, 木村勝彦, 山下優介, 土山祐之, 坂本稔
    • 学会等名
      第40回日本文化財科学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] スギ植林木の年輪同位体比は同一個体でも樹幹内の高さにより異なる2023

    • 著者名/発表者名
      佐野雅規, 安江恒, 中塚武
    • 学会等名
      2023年樹木年輪研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 東京都港区我善坊谷遺跡出土木材の酸素同位体比年代測定および産地推定結果2023

    • 著者名/発表者名
      林忻, 箱﨑真隆, 能城修一, 佐野雅規, 李貞, 中塚武
    • 学会等名
      第38回日本植生史学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ブナとミズナラにおける春先の幹木部形成での貯蔵養分利用:安定同位体比を用いた推定2023

    • 著者名/発表者名
      鍋嶋絵里, 佐野雅規, 李貞, 中塚武, 香川聡, 日浦勉, 船田良
    • 学会等名
      第71回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 樹木年輪セルロースの酸素同位体比を用いた気候復元と年代決定2023

    • 著者名/発表者名
      佐野雅規
    • 学会等名
      第71回日本生態学会・企画シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 樹木年輪の酸素同位体比による気候復元と年代測定, ヤクスギによる西南日本の気候変動史を中心に2023

    • 著者名/発表者名
      佐野雅規
    • 学会等名
      2022年度宮崎考古学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 日本史研究における古気候データとしての古文書活用の可能性2022

    • 著者名/発表者名
      鎌谷かおる,佐野雅規
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2022年大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 木材の年代決定に特化した過去2500年にわたる酸素同位体比標準年輪曲線の構築2022

    • 著者名/発表者名
      佐野雅規,李貞,村上由美子,神野恵,浦蓉子,金田明大,中塚武
    • 学会等名
      第39回日本文化財科学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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